JP4125909B2

JP4125909B2 - スクエアエンドミル

Info

Publication number: JP4125909B2
Application number: JP2002104224A
Authority: JP
Inventors: 雄二樋山; 晃行木下; 隆光飯塚
Original assignee: ダイジ▲ェ▼ット工業株式会社
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-04-05
Also published as: JP2003300112A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属の肩加工や溝加工等の切削加工に用いるエンドミルに係り、特に、回転軸の外周に複数の捩じれた切屑排出溝と外周切刃とが形成されると共に、この回転軸の先端に上記の外周切刃から軸中心に向かう底刃が形成されたスクエアエンドミルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金属の肩加工や溝加工等の切削加工を行うのにエンドミルが使用されており、またこのようなエンドミルの１つとして、水平方向及び軸方向の切削加工が行えるスクエアエンドミルが知られている。
【０００３】
そして、このようなスクエアエンドミルとしては、図１に示すように、回転軸１０の外周に複数の捩じれた切屑排出溝１１と外周切刃１２とを形成すると共に、この回転軸１０の先端に上記の外周切刃１２から軸中心に向かう底刃１３を形成したものが一般に使用されている。
【０００４】
また、このようなスクエアエンドミルにおいては、上記の外周切刃１２と底刃１３とが交差するコーナー部分Ｃにおける刃先強度を高めたり、底刃１３により切削された切屑の排出性を高めるために、底刃１３の部分にギャッシュを設けることが行われている。
【０００５】
ここで、上記のように底刃１３の部分にギャッシュを設けるにあたり、従来においては、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、底刃１３から回転軸１０の先端側の外周切刃１２に至るように平坦なギャッシュ面１４を設けたり、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、外周切刃１２に至らないようにして底刃１３の部分にだけギャッシュ面１４を設けることが行われている。
【０００６】
しかし、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、底刃１３から回転軸１０の先端側の外周切刃１２に至るような平坦なギャッシュ面１４だけを設けた場合、底刃１３によって切削された切屑が幅広になり、切屑の排出性が悪くなって、切屑が溶着しやすくなるという問題があった。
【０００７】
また、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、外周切刃１２に至らないようにして底刃１３の部分にだけギャッシュ面１４を設けた場合、外周切刃１２と底刃１３とが交差するコーナー部分Ｃにおける刃先強度が弱くなって、これらの切刃１２，１３が欠損しやくなるという問題があった。
【０００８】
このため、近年においては、特開平６−２１８６１６号公報に示されるように、底刃から回転軸先端側の外周切刃に至るギャッシュ面を、多段に曲折する複数の平面や、曲面に形成したエンドミルが提案されている。
【０００９】
しかし、この公報に示されるエンドミルの場合、コーナー部分における外周切刃のすくい角がマイナスになって切削性が著しく低下し、また曲折する部分に対応した筋が被削材に発生して、仕上げ面精度が悪くなると共に、この曲折する部分が破損したりするという問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、回転軸の外周に複数の捩じれた切屑排出溝と外周切刃とが形成されると共に、この回転軸の先端に上記の外周切刃から軸中心に向かう底刃が形成されたスクエアエンドミルにおける上記のような様々な問題を解決することを課題とするものである。
【００１１】
すなわち、この発明におけるスクエアエンドミルにおいては、外周切刃と底刃とが交差するコーナー部分における刃先強度を高めると共に、切屑の排出性を向上させ、またコーナー部分における外周切刃の切削性が低下するということがなく、仕上げ面精度のよい切削が安定して行えるようにすることを課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、上記のような課題を解決するため、回転軸１０の外周に複数の捩じれた切屑排出溝１１と外周切刃１２とが形成されると共に、この回転軸１０の先端に上記の外周切刃１２から軸中心に向かう底刃１３が形成されたスクエアエンドミルにおいて、上記の底刃１３から回転軸１０の先端側の外周切刃１２に至る平坦な第１ギャッシュ面１４ａを設けると共に、この第１ギャッシュ面１４ａと切屑排出溝１１との間に上記の第１ギャッシュ面１４ａよりも軸方向すくい角が大きい第２ギャッシュ面１４ｂとを設けるようにしたのである。
【００１３】
そして、この発明におけるスクエアエンドミルにおいては、上記のように底刃１３から回転軸１０の先端側の外周切刃１２に至る平坦な第１ギャッシュ面１４ａを形成しているため、底刃１３と外周切刃１２とが交差するコーナー部分Ｃにおける刃先強度が低下するのが抑制されると共に、底刃１３が直線状になって曲折する部分がなく、被削材に曲折部分に対応した筋が発生するのが抑制されて、仕上げ面精度が向上する。
【００１４】
また、この発明におけるスクエアエンドミルにおいては、上記のように第１ギャッシュ面１４ａと切屑排出溝１１との間に上記の第１ギャッシュ面１４ａよりも軸方向すくい角が大きい第２ギャッシュ面１４ｂを設けるようにしたため、切屑ポケットが大きくなると共に、上記の底刃１３やコーナー部分Ｃにおける外周切刃１２ａによって切削された切屑が、上記の第１ギャッシュ面１４ａと第２ギャッシュ面１４ｂとの境目で切断されて短くなり、切屑の排出性が良くなって、切屑が溶着するのが防止される。
【００１５】
ここで、上記のように底刃１３から回転軸１０の先端側の外周切刃１２に至る平坦な第１ギャッシュ面１４ａを形成するにあたり、この第１ギャッシュ面１４ａにより形成されるコーナー部分Ｃにおける外周切刃１２ａの部分が存在しないと、コーナー部分Ｃにおける刃先強度を向上させることができなくなる一方、このコーナー部分Ｃにおける外周切刃１２ａの部分が長くなり過ぎると、底刃１３によって切削された切屑の排出性が悪くなるため、第１ギャッシュ面１４ａにより形成されるコーナー部分Ｃにおける外周切刃１２ａの長さが、０．０１〜０．５ｍｍの範囲にすることが好ましい。
【００１６】
また、上記の第１ギャッシュ面１４ａと切屑排出溝１１との間に設ける上記の第２ギャッシュ面１４ｂは、上記のように第１ギャッシュ面１４ａよりも軸方向すくい角が大きくなっていればよく、その形状等については特に限定されず、直線的であっても、捩じれた形状であっても、また円弧状に凹んだ形状であってもよい。
【００１７】
また、この発明におけるスクエアエンドミルにおいて、上記の底刃１３と外周切刃１２とが交差するコーナー部分Ｃが角張るようにすると、コーナー部が直角になった溝加工が行えるようになる。
【００１８】
【実施例】
以下、この発明の実施例に係るスクエアエンドミルを添付図面に基づいて具体的に説明すると共に、この発明の実施例に係るスクエアエンドミルを用いた場合、外周切刃と底刃とが交差するコーナー部分における刃先強度が低下することなく、切屑の排出性が向上されることを、比較例を挙げて明らかにする。
【００１９】
この実施例におけるスクエアエンドミルにおいては、図４に示すように、微粒子超硬合金で作製された回転軸１０の外周に、捩じれた４つの切屑排出溝１１と、この４つの切屑排出溝１１に対応する４つの外周切刃１２とを形成すると共に、この回転軸１０の先端に上記の各外周切刃１２からそれぞれ軸中心に向かう底刃１３を形成している
【００２０】
そして、上記の底刃１３から回転軸１０の先端側の外周切刃１２に至る平坦な第１ギャッシュ面１４ａを設け、さらにこの第１ギャッシュ面１４ａと切屑排出溝１１との間に上記の第１ギャッシュ面１４ａよりも軸方向すくい角が大きい第２ギャッシュ面１４ｂを設けるようにしている。
【００２１】
ここで、この実施例におけるスクエアエンドミルにおいては、図４〜図７に示すように、直径Ｄが１２．０ｍｍの回転軸１０を用い、上記の各切屑排出溝１１の捩れ角φが４５°、底刃１３のすかし角αが３°、底刃１３の２番逃げ角β１が６°、底刃１３の３番逃げ角β２が２０°、外周切刃１２の２番逃げ角γ１が１０°、外周切刃１２の３番逃げ角γ２が２５°になるようにしている。
【００２２】
そして、上記の第１ギャッシュ面１４ａと第２ギャッシュ面１４ｂとを設けるにあたっては、先ず、第１ギャッシュ面１４ａによる底刃１３の軸方向すくい角θ１が５°になるようにして、進入角４０°で、底刃１３から回転軸１０の先端側の外周切刃１２に至る平坦な第１ギャッシュ面１４ａを形成した。なお、図示していないが、このように第１ギャッシュ面１４ａだけを形成した状態では、この第１ギャッシュ面１４ａにより形成されるコーナー部分Ｃにおける外周切刃１２ａの部分の長さが０．３ｍｍになっていた。
【００２３】
次いで、上記の第１ギャッシュ面１４ａから切屑排出溝１１に至るようにして、軸方向すくい角θ２が２０°になった第２ギャッシュ面１４ｂを形成した。なお、このようにして第２ギャッシュ面１４ｂを形成した状態においては、第１ギャッシュ面１４ａにより形成されるコーナー部分Ｃにおける外周切刃１２ａの部分の長さδが０．０５ｍｍになっていた。
【００２４】
一方、比較例のスクエアエンドミルにおいては、図２（Ａ），（Ｂ）に示す従来のスクエアエンドミルのように、上記の実施例におけるスクエアエンドミルにおいて、上記の第１ギャッシュ面１４ａだけを形成し、第２ギャッシュ面１４ｂを形成しないようにした。
【００２５】
そして、上記の実施例及び比較例の各スクエアエンドミルをＴｉＡｌＮでコーティングした後、それぞれショア硬さがＨＳ３０のＳ５０Ｃからなる被削材に対して、切削速度１００ｍ／ｍｉｎ、送り０．２ｍｍ／ｒ、軸方向の切削深さ１８ｍｍ、半径方向の切削幅１．２ｍｍの条件で、切削長さ３００ｍｍの肩加工を行い、各スクエアエンドミルのコーナー部分Ｃにおける刃先を調べた結果、比較例のスクエアエンドミルにおいては、コーナー部分Ｃに切屑の溶着が生じていたのに対して、実施例のスクエアエンドミルにおいては、コーナー部分Ｃに全く切屑の溶着が発生していなかった。
【００２６】
さらに、上記の条件で上記の３００ｍｍの肩加工を１０回行い、各スクエアエンドミルのコーナー部分Ｃにおける刃先を調べた結果、比較例のスクエアエンドミルにおいては、コーナー部分ＣにおけるＴｉＡｌＮのコーティングに剥離が生じて、摩耗も大きくなっていたのに対して、実施例のスクエアエンドミルにおいては、コーナー部分Ｃに切屑の溶着が発生しておらず、ＴｉＡｌＮのコーティングの剥離もなく、摩耗も少なくなっていた。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明におけるスクエアエンドミルにおいては、底刃から回転軸の先端側の外周切刃に至る平坦な第１ギャッシュ面を形成し、さらにこの第１ギャッシュ面と切屑排出溝との間に、第１ギャッシュ面よりも軸方向すくい角が大きい第２ギャッシュ面を設けるようにしたため、上記の第１ギャッシュ面により、底刃と外周切刃とが交差するコーナー部分における刃先強度が高くなると共に、底刃が直線状になって被削材に筋が発生するのが抑制され、また上記の第２ギャッシュ面により、切屑ポケットが大きくなると共に、底刃やコーナー部分における外周切刃によって切削された切屑が上記の第１ギャッシュ面と第２ギャッシュ面との境目で切断されて短くなり、切屑の排出性が良くなって、切屑が溶着するのが防止されるようになった。
【００２８】
この結果、この発明におけるスクエアエンドミルにおいては、仕上げ面精度のよい切削加工が安定して行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のスクエアエンドミルの概略説明図である。
【図２】従来のスクエアエンドミルにおいて、底刃から回転軸の先端側の外周切刃に至るように平坦なギャッシュ面だけを設けたスクエアエンドミルの概略説明図及びその先端の状態を示した概略図である。
【図３】従来のスクエアエンドミルにおいて、外周切刃に至らないようにして底刃の部分にだけギャッシュ面を設けたスクエアエンドミルの概略説明図及びその先端の状態を示した概略図である。
【図４】この発明の一実施例に係るスクエアエンドミルの概略説明図である。
【図５】上記の実施例に係るスクエアエンドミルにおいて、底刃と外周切刃とが交差するコーナー部分の部分拡大説明図である。
【図６】上記の実施例に係るスクエアエンドミルにおいて、底刃の部分の部分拡大説明図である。
【図７】上記の図５におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
１０回転軸
１１切屑排出溝
１２外周切刃
１２ａ第１ギャッシュ面により形成されるコーナー部分の外周切刃
１３底刃
１４ａ第１ギャッシュ面
１４ｂ第２ギャッシュ面
θ１第１ギャッシュ面の軸方向すくい角
θ２第２ギャッシュ面の軸方向すくい角

Claims

回転軸１０の外周に複数の捩じれた切屑排出溝１１と外周切刃１２とが形成されると共に、この回転軸１０の先端に上記の外周切刃１２から軸中心に向かう底刃１３が形成されたスクエアエンドミルにおいて、上記の底刃１３から回転軸１０の先端側の外周切刃１２に至る平坦な第１ギャッシュ面１４ａを設けると共に、この第１ギャッシュ面１４ａと切屑排出溝１１との間に上記の第１ギャッシュ面１４ａよりも軸方向すくい角が大きい第２ギャッシュ面１４ｂを設けたことを特徴とするスクエアエンドミル。
請求項１に記載したスクエアエンドミルにおいて、上記の底刃１３と外周切刃１２とが交差するコーナー部分Ｃが角張っていることを特徴とするスクエアエンドミル。